เบรกเกอร์แบบโค้งอาจไม่ใช่เบรกเกอร์ชนิดใหม่ แต่หมายถึงเบรกเกอร์ที่เวลาตัดวงจรถูกกำหนดโดยเส้นโค้งที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเพื่อให้สามารถตัดวงจรได้ทุกครั้งที่มอเตอร์ถูกเปิดใช้งานหรือคงปิดอยู่เมื่อสายไฟเกิดการลุกไหม้ ซึ่งง่ายต่อการสับสนเนื่องจากชื่อไม่ได้เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าแต่เกี่ยวกับความเร็วในการตอบสนองของเบรกเกอร์ต่ออัตรากระแสไฟฟ้าที่กำหนดไว้ ดังนั้นไม่ว่าจะมีค่ากระแสไฟฟ้าเท่าใด การตัดวงจรผิดเส้นโค้งหมายความว่าไม่มีทางแก้ไขปัญหา ซึ่งเป็นเหตุผลที่การตัดวงจรที่น่ารำคาญเดียวกันซึ่งทำให้นักวิศวกรต้องหาตัวเบรกเกอร์ที่ใหญ่กว่าสามารถแก้ไขได้ง่ายเพียงแค่เปลี่ยนตัวอักษรหนึ่งตัวในชื่อของมัน คู่มือฉบับนี้ให้คำนิยามของเส้นโค้งการตัดวงจร อธิบายเส้นโค้งและระดับการตัดวงจร รวมถึงอธิบายว่าทำไมจึงจำเป็นต้องเลือกอย่างถูกต้อง.
สรุปได้ว่า เบรกเกอร์แบบโค้งเป็นเบรกเกอร์วงจรชนิดเฉพาะที่ใช้เส้นโค้งมาตรฐาน (ระบุด้วย B, C หรือ D) แต่ละเส้นโค้งแสดงลักษณะการตัดวงจรตามเวลาต่อกระแสไฟฟ้า ซึ่งบ่งชี้การตั้งค่าของวาล์วแม่เหล็กตัดวงจร ชนิดของเบรกเกอร์วงจรที่แตกต่างกันมีการตั้งค่าการตัดวงจรที่แตกต่างกันตามกระแส In กระแสตัดวงจรของเบรกเกอร์แบบโค้งถูกกำหนดไว้ในตารางด้านล่าง โดยเบรกเกอร์ชนิด B ควรตัดที่ 3 ถึง 5 เท่าของ In, ชนิด C ที่ 5 ถึง 10 เท่าของ In และชนิด D ที่ 10 ถึง 20 เท่าของ In ตามมาตรฐาน IEC/EN 60898-1 ลักษณะทางความร้อนเหมือนกันสำหรับเบรกเกอร์ทั้ง 3 ชนิด อย่างไรก็ตาม กระแสตัดวงจรทันทีจะแตกต่างกัน ดังนั้น ตัวอย่างเช่น เบรกเกอร์ชนิด B สามารถใช้กับโหลดอิเล็กทรอนิกส์ที่มีกระแสเริ่มต้นต่ำ เบรกเกอร์ชนิด C สามารถใช้กับโหลดประเภทผสมและมอเตอร์ทั่วไป และสุดท้าย เบรกเกอร์ชนิด D เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่มีกระแสเริ่มต้นสูง.
ความหมายของ “Curve Breaker”
วลีนี้อธิบายถึงชนิดของเบรกเกอร์วงจรที่ทำงานตามลักษณะเวลาต่อกระแสที่ตั้งไว้ล่วงหน้า แทนที่จะเป็นจุดเดียวในเวลาที่ตัดสวิตช์ เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็กแบบแม่เหล็กความร้อนแต่ละตัวมี “เส้นโค้ง” ของตัวเอง “เส้นโค้ง” คือชื่อของคำที่กำหนดพฤติกรรมของอุปกรณ์นี้เมื่อถูกกระแสไฟฟ้าต่าง ๆ.
มีสองกลไกที่รับผิดชอบต่อกระบวนการนี้ กลไกแรกคืออุปกรณ์ความร้อน – แถบไบเมทัลที่ถูกความร้อนโดยกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน หากเกิดการโอเวอร์โหลด แถบจะโค้งงออย่างช้า ๆ จนกระทั่งตัดวงจร ดังนั้นจึงมีความหมายในการป้องกันการร้อนเกินของสายไฟอย่างช้า ๆ และทำงานตามเส้นโค้งที่เรียกว่า inverse-time ซึ่งจะเร็วขึ้นเมื่อโอเวอร์โหลดเพิ่มขึ้น แต่ไม่ใช่ทันที กลไกที่สองคืออุปกรณ์แม่เหล็ก หรือโซลินอยด์ที่เพิ่มแรงที่ใช้กับวงจรเมื่อกระแสเพิ่มขึ้น นี่คือวิธีที่ส่วนทันทีของเส้นโค้งถูกสร้างขึ้น.
เนื่องจากกลไกทั้งสองถูกใช้สำหรับกลไกการสัมผัสเดียวกัน “เส้นโค้ง” จึงแสดงถึงพฤติกรรมของกลไกทั้งสองนี้รวมกัน: ความลาดเอียงแบบเวลาผกผันที่ราบรื่นที่ค่ากระแสต่ำซึ่งอุปกรณ์ความร้อนทำงาน และการลดลงเกือบตั้งฉากในส่วนนี้ของเส้นโค้งเมื่ออุปกรณ์แม่เหล็กเข้าควบคุม จุดที่เส้นโค้งเปลี่ยนเป็นแนวตั้งคือค่าที่กำหนดโดยตัวอักษรของมัน อุปกรณ์ที่สร้างตามหลักการนี้ และกลุ่มที่พวกมันเป็นสมาชิก ถูกครอบคลุมในคู่มือของเราเกี่ยวกับ การเลือก MCB และ MCCB.
ความหมายในทางปฏิบัติคือเส้นโค้งไม่ได้แสดงถึงคุณภาพหรือเรตติ้งกระแสไฟฟ้า ทั้งเบรกเกอร์ประเภท B 20A และเบรกเกอร์ประเภท D 20A มีค่ากระแส 20A ตลอดเวลาและปกป้องวงจรที่มีกระแส 20A ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างเบรกเกอร์ทั้งสองคือปริมาณกระแสที่พวกมันสามารถทนได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ.
โครงสร้างของเส้นโค้งการตัดวงจร
เส้นโค้งการตัดวงจรถูกแสดงโดยใช้แกนลอการิทึม-ลอการิทึม แกนแนวนอนคือกระแสในอัตราส่วนของกระแสที่กำหนด; นั่นคือ I/In แกนแนวตั้งคือเวลาการตัดวงจร ซึ่งแสดงเป็นวินาทีตั้งแต่พันวินาทีจนถึงมิลลิวินาที.
| พื้นที่ของเส้นโค้ง | ช่วงกระแส | กลไก | สิ่งที่ป้องกัน |
|---|---|---|---|
| พื้นที่ไม่ตัดวงจร | สูงสุดประมาณ 1.13 × In | ไม่มีองค์ประกอบใดทำงาน | — กระแสโหลดปกติ |
| ช่วงความร้อนที่ไม่แน่นอน | 13-1.45 × In | ความร้อน; อาจตัดวงจรหรือไม่ตัดวงจรภายในเวลาที่กำหนด | การโอเวอร์โหลดขอบเขต |
| การตัดวงจรความร้อนที่แน่นอน | สูงกว่า 1.45 × In | ความร้อน, เวลาผกผัน | การโอเวอร์โหลดและความร้อนเกินของสายเคเบิล |
| การเปลี่ยนผ่านแม่เหล็ก | 3-5× (B), 5-10× (C), 10-20× (D) | แม่เหล็ก, ทันทีทันใด | การแยกแยะวงจรลัดวงจรและกระแสเริ่มต้นสูง |
แทนที่จะมองข้อมูลในตารางในแง่ของความปลอดภัย ควรถือว่าเป็นเรื่องของการแยกแยะ พื้นที่ความร้อนเหมือนกันสำหรับแต่ละเส้นโค้งเนื่องจากการปกป้องสายเคเบิลเป็นปัญหาทั่วไปไม่ว่าจะเป็นประเภทโหลดใด ในพื้นที่แม่เหล็กเป็นหน้าที่ของผู้ผลิตที่จะตัดสินใจว่าอุปกรณ์ควรตัดวงจรในกรณีกระแสต่ำในลักษณะที่อุปกรณ์ที่ไวต่อการปกป้องได้รับการปกป้องแต่กระแสเริ่มต้นที่ยอมรับได้ทั้งหมดถูกละเลย หรือในทางกลับกัน – ตัดวงจรช้าเพื่อให้กระแสเริ่มต้นทั้งหมดได้รับการยอมรับโดยยอมรับว่าอุปกรณ์จะตอบสนองต่อความผิดปกติกระแสเกินจริงช้าลง ตัวอักษรของเส้นโค้งคือบันทึกของการเลือกนี้.
ควรชี้แจงจุดสำคัญเนื่องจากแสดงถึงความเกี่ยวข้องในทางปฏิบัติของประเด็นทั้งหมดเกี่ยวกับการเลือกเส้นโค้ง กระแสเริ่มต้นเป็นปรากฏการณ์จริงและปกติ มอเตอร์เหนี่ยวนำ AC ทั่วไปจะใช้กระแสตั้งแต่ห้าถึงแปดเท่าของกระแสที่กำหนดในช่วงเวลาสั้น ๆ หลังจากเริ่มทำงาน หม้อแปลงเมื่อเชื่อมต่อกับกริดอาจใช้กระแสตั้งแต่สิบถึงสิบสี่เท่าของกระแสที่กำหนดในช่วงรอบแรก หากค่ากระแสต่ำกว่าค่าที่อ่านเหล่านี้ อุปกรณ์จะตัดวงจรทุกครั้งแม้ไม่มีความผิดปกติ หลักการเดียวกันควรใช้กับการควบคุมการสัมผัสพร้อมกับอุปกรณ์ป้องกัน เนื่องจากพวกมันทำหน้าที่สวิตชิ่งแต่ไม่กำจัดความผิดปกติ.
เส้นโค้งมาตรฐาน
IEC/EN 60898-1 กำหนดเส้นโค้งสามแบบที่ใช้ในงานติดตั้งภายในบ้านและงานพาณิชย์ขนาดเล็กส่วนใหญ่.
| เส้นโค้ง | เกณฑ์การตัดวงจรด้วยแม่เหล็ก | เวลาตัดวงจรทั่วไปที่เกณฑ์ | ออกแบบสำหรับ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|---|
| ประเภท B | 3-5 × ฉันn | 1 วินาทีหรือต่ำกว่าที่ปลายบน | โหลดที่มีแรงกระชากต่ำ | วงจรไฟส่องสว่าง, การให้ความร้อนแบบต้านทาน, ปลั๊กไฟในงานบ้าน, อุปกรณ์ PLC และเครื่องมือวัด, วงจรควบคุม |
| ประเภท C | 5-10 × ฉันn | 1 วินาทีหรือต่ำกว่าที่ปลายบน | โหลดเหนี่ยวนำและโหลดผสม | มอเตอร์มาตรฐาน, ปั๊ม, พัดลม, HVAC, วงจรปลั๊กไฟเชิงพาณิชย์, การกระจายไฟฟ้าอุตสาหกรรมทั่วไป |
| ประเภท D | 10-20 × ฉันn | 1 วินาทีหรือต่ำกว่าที่ปลายบน | แรงกระชากสูงมาก | หม้อแปลงขนาดใหญ่, เครื่องเชื่อม, อุปกรณ์เอกซ์เรย์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, มอเตอร์ขนาดใหญ่, เครนและลิฟต์, เครื่องอัดอากาศ |
วิธีที่มีประสิทธิภาพในการติดตามลำดับชั้นคือช่วงตัวเลขมักจะต่อเนื่องกัน หมายความว่าเส้นโค้งจะเหมือนขั้นบันไดในระดับความทนทาน ใน B จำนวนครั้งที่กระแสไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นได้ประมาณสามถึงห้า ในขณะที่ใน C จำนวนนี้อยู่ระหว่างห้าถึงสิบ และใน D อยู่ระหว่างสิบถึงยี่สิบ เหนือเกณฑ์ ทุกอย่างจะตอบสนองเกือบจะทันที แต่ต่ำกว่าเกณฑ์ ทุกอย่างต้องผ่านตัวกลางความร้อนที่ช้ากว่า หากสามารถประมวลผลได้.
มีสองประเด็นเกี่ยวกับประเภท C ที่ควรสังเกต ประการแรก ประเภท C เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับอุปกรณ์เชิงพาณิชย์และการผลิตส่วนใหญ่ในอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความสมดุลที่ดีระหว่างระดับความทนทานต่อแรงกระชากและระดับความไวต่อความผิดปกติ นอกจากนี้ ยังไม่ใช่ตัวเลือกที่ไม่ดีสำหรับโหลดแบบต้านทานเพราะยังทำงานได้ดีสำหรับการป้องกันสายเคเบิล เหตุผลหลักในการใช้ประเภท B คือปัจจัยความไว: จะตัดวงจรเมื่อมีการรบกวนแม่เหล็กต่ำกว่า และด้วยเหตุนี้จึงสามารถปล่อยให้ความผิดปกติเกิดขึ้นและส่งผลกระทบต่อวงจรควบคุมที่มีราคาแพงก่อนที่อุปกรณ์ประเภท B จะทำงาน.
เส้นโค้งและรูปแบบอื่น ๆ
B, C และ D เป็นชุดมาตรฐาน แต่มีลักษณะอื่น ๆ สำหรับปัญหาเฉพาะบางอย่าง.
| เส้นโค้ง | เกณฑ์แม่เหล็ก | การใช้งานที่ตั้งใจ |
|---|---|---|
| ประเภท A | 2-3 × ฉันn | โหลดเซมิคอนดักเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการการป้องกันวงจรลัดวงจรที่มีความไวสูง; วงจรลัดวงจรในสายเคเบิลยาว |
| ประเภท Z | 2-3 × ฉันn | วงจรอิเล็กทรอนิกส์และควบคุมที่ความไวเป็นสิ่งสำคัญ; เทียบเท่ากับประเภท A แต่มีมาตรฐานที่แตกต่างกัน |
| ประเภท K | 8-12 × ฉันn | มอเตอร์, หม้อแปลง และอุปกรณ์ที่มีกระแสเริ่มต้นสูงซึ่งประเภท D จะไวต่อการทำงานน้อยเกินไป |
| ประเภท MA | แม่เหล็กเท่านั้น ประมาณ 12 × In | การป้องกันวงจรมอเตอร์ที่การโอเวอร์โหลดถูกจัดการโดยรีเลย์โอเวอร์โหลดแยกต่างหาก; ไม่มีองค์ประกอบความร้อน |
| เส้นโค้งปรับได้ (MCCB) | ปรับได้ในสนาม | เบรกเกอร์แบบเคสขึ้นรูปที่เส้นโค้งและเรตติ้งถูกตั้งค่าให้เหมาะสมกับการติดตั้งและสามารถประสานงานกับอุปกรณ์ด้านบนได้ |
ความแตกต่างระหว่างตระกูลอุปกรณ์มีความสำคัญเนื่องจากเส้นโค้งที่มีอยู่จะขึ้นอยู่กับมาตรฐานที่ใช้ในการผลิตเบรกเกอร์ เบรกเกอร์วงจรขนาดเล็กที่เป็นไปตาม IEC 60898-1 ใช้เส้นโค้งคงที่โดยไม่มีความเป็นไปได้ในการปรับจากเส้นโค้งในตระกูล B, C หรือ D ในขณะที่เบรกเกอร์วงจรแบบเคสขึ้นรูปที่เป็นไปตาม IEC 60947-2 มักจะมีโอกาสในการปรับตั้งค่าทางแม่เหล็กและความร้อนบางส่วน ซึ่งสร้างโอกาสในการซิงโครไนซ์ทั่วทั้งระบบจำหน่ายแทนที่จะเป็นตัวเลือกคงที่ การตัดสินใจระหว่างตระกูลอุปกรณ์เกี่ยวข้องกับเรตติ้ง ระดับความผิดพลาด และการปรับตั้งค่า ไม่ใช่การเลือกเส้นโค้ง.
เส้นโค้ง B เทียบกับเส้นโค้ง C
นี่คือการเปรียบเทียบที่ใช้กันทั่วไปที่สุด และคำตอบขึ้นอยู่กับกระแสเริ่มต้นเกือบทั้งหมด.
| ประเภท B | ประเภท C | |
|---|---|---|
| ช่วงการตัดวงจรแม่เหล็ก | 3-5 × ฉันn | 5-10 × ฉันn |
| การตอบสนองต่อ 6 × In กระแสกระชาก | ตัดวงจรทันทีที่ส่วนบนของช่วง | อาจทนได้; ตัดวงจรเฉพาะเมื่อเกิน 5 × ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์แต่ละตัว |
| ความไวต่อความผิดพลาดจริง | สูงกว่า — ตรวจจับวงจรลัดวงจรที่มีกำลังต่ำกว่า | ต่ำกว่า — วงจรลัดวงจรที่มีกำลังต่ำอาจถูกปล่อยให้เป็นหน้าที่ขององค์ประกอบความร้อน |
| ความเสี่ยงในวงจรมอเตอร์ | ความเสี่ยงสูงของการตัดวงจรรบกวนทุกครั้งที่เริ่มทำงาน | เหมาะสมในกรณีส่วนใหญ่ |
| ความเสี่ยงในวงจรไฟส่องสว่างหรืออิเล็กทรอนิกส์ | ไม่มี; เหมาะสม | อาจพลาดการตรวจจับความผิดพลาดที่กำลังพัฒนา |
| ข้อกำหนดทั่วไป | ไฟส่องสว่างในบ้าน, ปลั๊กไฟ, แผงควบคุม, เครื่องมือวัด | มอเตอร์, ปั๊ม, HVAC, การจำหน่ายเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมทั่วไป |
น่าสังเกตว่ามีการทับซ้อนกันระหว่างสองช่วง: อุปกรณ์ที่อยู่ตรงกลางของช่วงประเภท B (4 × In) ตัวอย่างเช่น ไม่ได้ห่างจากอุปกรณ์ที่อยู่ที่ขอบล่างของช่วงประเภท C (5 × In) มากนัก และในความเป็นจริงช่วงเหล่านี้ควรถูกมองว่าเป็นช่วงค่าที่กว้าง ไม่ใช่จุดที่แม่นยำ เนื่องจากความคลาดเคลื่อนในการผลิต นี่คือเหตุผลที่บางครั้งการตัดวงจรรบกวนสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการเปลี่ยนผู้ผลิต ไม่ใช่เส้นโค้ง แม้ว่าการดำเนินการที่ถูกต้องควรใช้เส้นโค้งที่เหมาะสมจากข้อมูลที่เผยแพร่โดยผู้ผลิต.
เมื่อโหลดอยู่ใกล้กับขอบเขต — เช่น มอเตอร์ที่เริ่มต้นด้วยกระแสที่อยู่ตรงขอบของแถบประเภท C — ต้องตรวจสอบข้อกำหนดกับข้อมูลกระแสเริ่มต้นจริงของอุปกรณ์โดยไม่คำนึงถึงค่าที่ใช้ในการคำนวณ ในความเป็นจริง การเลือกเส้นโค้งโดยอาศัยกฎง่ายๆ แล้วพบหลังการติดตั้งว่าไม่ทำงาน อาจเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้ต้องเปิดตู้ควบคุม หลักการเดียวกันในการจับคู่เครื่องมือกับโหลดใช้กับการกำหนดขั้ว และตรรกะการเลือกสำหรับเรื่องนี้ได้ระบุไว้ในคู่มือของเราเกี่ยวกับ เบรกเกอร์ขั้วเดียวและขั้วคู่.
คำถามเกี่ยวกับ “เส้นโค้ง AC”
ไม่มีคำจำกัดความของ “เส้นโค้ง AC” ใน IEC 60898-1 และเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องชี้แจงเพราะคำนี้ถูกใช้ในทางปฏิบัติ คำว่า “เส้นโค้ง AC” มักหมายถึงหนึ่งในสองสิ่งต่อไปนี้.
- สิ่งแรกคือการจำแนกเบรกเกอร์ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ AC และไม่ใช่สำหรับ DC นี่เป็นประเด็นที่ถูกต้องแต่เกี่ยวข้องกับการจัดอันดับของอุปกรณ์มากกว่าการจำแนกตัวเอง เบรกเกอร์ AC และ DC มีการออกแบบที่แตกต่างกัน เนื่องจากการดับประกายไฟในวงจร DC นั้นยากกว่าอย่างมาก เพราะกระแสไม่ถึงศูนย์สองครั้งในหนึ่งรอบ จึงไม่มีจุดธรรมชาติที่ประกายไฟดับลง ดังนั้น เบรกเกอร์ที่จัดอันดับสำหรับ DC จึงมีการออกแบบช่องทางประกายไฟ ขั้ว และระบบแม่เหล็กที่แตกต่างกัน รวมถึงเส้นโค้งที่เผยแพร่ต่างกัน การใช้เบรกเกอร์ที่จัดอันดับสำหรับ AC ในวงจร DC เป็นผลจากความผิดพลาดในการใช้งานมากกว่าความผิดพลาดของเส้นโค้ง.
- ความหมายที่สองของคำนี้คือความเข้าใจผิดเกี่ยวกับประเภท C ในการสนทนา ความสับสนนี้เกิดขึ้นง่ายในเวิร์กช็อปที่วุ่นวายและข้ามพรมแดนทางภาษา ในกรณีที่มีการใช้งาน DC จริง — เช่น แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ การขับเคลื่อน DC พลังงานโทรคมนาคม — ควรใช้การจัดอันดับและเส้นโค้ง DC ที่เหมาะสม และขั้วอาจมีความสำคัญโดยรวม หากข้อกำหนดระบุว่า “เส้นโค้ง AC” ควรตรวจสอบความหมายที่แท้จริงและยืนยันการจัดอันดับของอุปกรณ์ก่อนสั่งซื้อ.
วิธีการเลือกเส้นโค้ง
กระบวนการเลือกเส้นโค้งที่เหมาะสมเป็นขั้นตอนง่ายๆ ควรดำเนินการตามลำดับเพราะการข้ามการเลือกเส้นโค้งก่อนการประเมินขนาดสายเคเบิลอาจเป็นแหล่งปัญหาได้.
- คำนวณกระแสโหลดต่อเนื่อง ซึ่งกำหนดค่ากระแสจัดอันดับ (In) ของเบรกเกอร์ แต่ไม่มีความเกี่ยวข้องกับเส้นโค้งของอุปกรณ์ เบรกเกอร์ถูกออกแบบมาเพื่อปกป้องสายเคเบิล ซึ่งหมายความว่ากำลังไฟฟ้าของสายเคเบิลเป็นปัจจัยจำกัดในกระบวนการนี้.
- หาค่ากระแสเริ่มต้นของสมาชิกทั้งหมดในวงจร ในกรณีของมอเตอร์จะเท่ากับห้าถึงแปดเท่าของกระแสทำงาน ขณะที่หม้อแปลงและโหลดเหนี่ยวนำประเภทเดียวกันอาจสร้างกระแสได้ 10 ถึง 14 เท่าหรือมากกว่ากระแสจัดอันดับ การมีส่วนร่วมจากโหลดตัวต้านทานและอิเล็กทรอนิกส์สามารถละเลยได้เนื่องจากเกือบเป็นศูนย์.
- คำนวณอัตราส่วนของกระแสเริ่มต้นต่อกระแสที่กำหนด หากอัตราส่วนต่ำกว่าสามเท่าของกระแสที่กำหนด ประเภทโค้ง B เหมาะสมสำหรับจัดการกับปัญหานี้ หากอัตราส่วนอยู่ระหว่างสามถึงห้า ประเภท B สามารถใช้ได้แต่ประเภท C จะเป็นตัวเลือกที่น่าเชื่อถือมากกว่า หากอัตราส่วนสูงกว่าห้า ประเภท C เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด หากการคำนวณแสดงอัตราส่วนสูงกว่าสิบเท่า ควรใช้โค้งประเภท D.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพิจารณาประเภทของสายเคเบิลและเวลาการตัดการทำงาน โค้งประเภทที่สูงกว่าจะทำงานได้ดีกับกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ แต่ในขณะเดียวกันจะไม่ทำงานอย่างถูกต้องในกรณีกระแสลัดวงจรเฉลี่ย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการตัดวงจรเกิดขึ้นในเวลาที่เหมาะสมแม้ในกรณีกระแสลัดวงจรต่ำ โดยเฉพาะในกรณีที่สายเคเบิลมีความยาวมาก.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่ด้านบนของอุปกรณ์นี้ในวงจรถูกตัดการทำงานในขณะที่ใช้เบรกเกอร์นี้ ในกรณีที่อุปกรณ์ประเภท D ติดตั้งอยู่ด้านล่างอุปกรณ์ประเภท C ในวงจร อุปกรณ์เหล่านี้อาจไม่ทำงานอย่างถูกต้องเนื่องจากประสิทธิภาพที่แตกต่างกันของสองประเภทภายใต้กระแสลัดวงจรที่กำหนด.
- ตรวจสอบว่าค่าการตัดวงจรสูงกว่ากระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะพบที่ตำแหน่งติดตั้งหรือไม่ แนะนำให้ไม่สมมติค่ากระแสนี้ แต่ควรคำนวณแทน.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ผ่านการทดสอบและได้รับการรับรองสำหรับการใช้งาน หัวข้อต่อไปนี้ถูกกล่าวถึงในบทความของเราเกี่ยวกับการรับรอง UL 489.
เมื่อทราบเส้นโค้งที่ถูกต้องแล้ว การเลือกที่เหลือจะเป็นเรื่องง่าย ผู้ผลิตที่นำเสนอเส้นโค้ง B, C และ D ในครอบครัวผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองเดียวกันช่วยให้การกำหนดสเปคและการจัดเก็บอะไหล่ง่ายขึ้น; ช่วง HUM18-63N, มีตั้งแต่ 1P ถึง 4P ที่กระแสสูงสุด 63 A ในเส้นโค้ง B, C และ D เป็นตัวอย่างของโครงสร้างนั้นและแสดงรายละเอียดสเปคที่ผู้ซื้อควรคาดหวัง.
อุณหภูมิแวดล้อมและการลดค่ากระแส
สำหรับอุปกรณ์ที่เป็นไปตาม IEC 60898-1 เส้นโค้งจะระบุพฤติกรรมที่อุณหภูมิอ้างอิง โดยทั่วไปที่ 30°C เนื่องจากองค์ประกอบโอเวอร์โหลดทำงานบนพื้นฐานความร้อน และผลลัพธ์คือประสิทธิภาพของมันเปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิรอบข้าง ซึ่งเป็นสาเหตุทั่วไปของการตัดวงจรโดยไม่คาดคิดในงานติดตั้ง.
ในกรณีของสภาพแวดล้อมที่ร้อน เช่น แผงวงจรในวันที่อากาศร้อน, ตู้กระจายไฟที่ถูกแสงแดดส่อง หรือเบรกเกอร์ที่อยู่ใกล้อุปกรณ์ที่ผลิตความร้อน แถบไบเมทัลจะมีจุดเริ่มต้นที่สูงขึ้นและถึงจุดตัดวงจรที่กระแสต่ำกว่า ซึ่งมีความสำคัญ เนื่องจากผู้ผลิตมีตารางแสดงว่าอุปกรณ์ที่ทำงานที่ 20A ที่ 60°C จะรับกระแสได้น้อยกว่ามาก และในทางกลับกัน เมื่ออุปกรณ์ทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าจะตัดวงจรที่กระแสสูงกว่า.
มีสามประเด็นที่ควรกล่าวถึง ประการแรก เมื่อวางอุปกรณ์ในจุดที่อุ่น อาจเลือกเรตติ้งเบรกเกอร์โดยอิงจากข้อมูลตารางการลดค่ากระแสแทนค่าที่ระบุ ซึ่งอาจบ่งชี้ความจำเป็นในการเลือกเรตติ้งที่สูงกว่า ประการที่สอง อุปกรณ์ที่ติดตั้งใกล้กันในแผงจะส่งผลกระทบต่อกันโดยต้องเพิ่มปัจจัยของผู้ผลิตเข้าไปในการแก้ไขอุณหภูมิแวดล้อม ประการที่สาม หากวงจรตัดเฉพาะในช่วงบ่ายที่ร้อน นั่นมักเป็นปัญหาการลดค่ากระแสมากกว่าความผิดปกติในการทำงาน หากอุปกรณ์มีข้อสงสัยจริง ๆ วิธีวินิจฉัยในคู่มือของเราเกี่ยวกับ การระบุเบรกเกอร์ที่ล้มเหลว คือจุดเริ่มต้น.
ข้อผิดพลาดทั่วไป
- การเพิ่มค่ากระแสแทนการปรับเส้นโค้งเป็นข้อผิดพลาดที่ร้ายแรงที่สุดในสาขานี้ การติดตั้งเบรกเกอร์ 32 A ในวงจรที่ใช้สายไฟฟ้า 20 A หมายความว่าสายไฟอาจร้อนและฉนวนอาจเสื่อมก่อนที่เบรกเกอร์จะทำงาน โดยพื้นฐานแล้ว เบรกเกอร์ให้การปกป้องสายไฟมากกว่าภาระ.
- การติดตั้งเบรกเกอร์ประเภท D ในสถานการณ์ที่ไม่เฉพาะเจาะจง ประเภท D มีความสามารถทนต่อกระแสเริ่มต้นสูง แต่อนุญาตให้กระแสผิดปกติระดับปานกลางไหลผ่านเป็นเวลานานซึ่งอาจไม่ถูกสังเกตในวงจรที่ไวต่อการทำงานผิดปกติ เบรกเกอร์ประเภท D ควรใช้เฉพาะในสถานการณ์ที่มีกระแสเริ่มต้นสูงเท่านั้น.
- การละเลยปัจจัยการแก้ไขอุณหภูมิแวดล้อม บางครั้งอุปกรณ์ที่ดูเหมือนถูกต้องอาจผิดพลาดเนื่องจากอุณหภูมิสูง.
- สับสนระหว่าง B, C และ D ในผู้ผลิตที่แตกต่างกัน มีมาตรฐานสำหรับแถบเหล่านี้ แต่ไม่ได้หมายความว่าค่าความคลาดเคลื่อนและรูปทรงของเส้นโค้งจะเหมือนกัน ดังนั้นจึงควรตรวจสอบเส้นโค้งที่ผลิตโดยผู้ผลิตเฉพาะเจาะจงแทนการใช้ค่าประมาณ.
- ใช้อุปกรณ์ที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับ AC กับกระแส DC กระแสตรงต้องการกระบวนการที่ซับซ้อนมากกว่า.
- ละเลยการประสานงาน แม้ว่าจะเลือกอุปกรณ์ได้ถูกต้องแล้ว แต่ก็ยังอาจทำงานผิดพลาดเนื่องจากข้อผิดพลาดในการประสานงาน.
- เลือกเส้นโค้งก่อนเลือกสายเคเบิล สายเคเบิลกำหนดค่ากระแสของเบรกเกอร์ และโหลดกำหนดเส้นโค้ง มิฉะนั้นการติดตั้งอาจดูเหมือนปฏิบัติตามกฎแต่ไม่ปลอดภัยเลย.
มาตรฐานและการรับรอง
มาตรฐานที่ใช้กำหนดเส้นโค้งที่มีอยู่ อุปกรณ์ที่ผ่านการทดสอบ และความหมายของเครื่องหมาย.
| มาตรฐาน | ใช้กับ | ลักษณะของเส้นโค้ง |
|---|---|---|
| IEC/EN 60898-1 | เบรกเกอร์ขนาดเล็กสำหรับการติดตั้งในบ้านและการติดตั้งที่คล้ายกัน | เส้นโค้ง B, C และ D แบบคงที่พร้อมแถบแม่เหล็กที่กำหนดไว้; สำหรับที่อยู่อาศัยและการพาณิชย์ขนาดเล็ก |
| IEC/EN 60947-2 | เบรกเกอร์สำหรับการติดตั้งในอุตสาหกรรม รวมถึง MCCBs | มักมีการตั้งค่าความร้อนและแม่เหล็กที่ปรับได้; ใช้ในกรณีที่ต้องการการประสานงานในระบบ |
| UL 489 | เบรกเกอร์แบบเคสขึ้นรูปสำหรับตลาดอเมริกาเหนือ | ใช้ข้อกำหนดแถบทริปที่แตกต่างกัน; อุปกรณ์ไม่สามารถใช้แทนกันได้กับประเภทเส้นโค้ง IEC |
| UL 1077 | ตัวป้องกันเสริม | ไม่ใช่อุปกรณ์ป้องกันวงจรสาขา; ห้ามใช้แทนเบรกเกอร์ UL 489 |
ความแตกต่างในอเมริกาเหนือทำให้ผู้ซื้อที่ดำเนินงานในหลายตลาดประสบปัญหา อุปกรณ์ที่ติดฉลากว่า “Type C” ตาม IEC 60898-1 และอุปกรณ์ที่มีหมายเลขแคตตาล็อก C-บางอย่างตาม UL 489 ไม่ใช่สิ่งเดียวกันและทำงานด้วยลักษณะการทริปที่แตกต่างกัน ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งเมื่อโครงการเดียวข้ามมาตรฐาน เช่น แผงควบคุมยุโรปที่ต้องติดตั้งในไซต์อเมริกาเหนือ: การรับรองขึ้นอยู่กับกฎหมายที่ไซต์ติดตั้ง ซึ่งหมายความว่าอุปกรณ์ต้องได้รับการรับรองตามนั้น หลักการเดียวกันนี้ใช้กับฟังก์ชันเสริมที่มีในอุปกรณ์บางตัว: การรับรองต้องตรงกับแผงควบคุม ไม่ใช่ชื่อในแคตตาล็อก.
คำถามที่พบบ่อย
ความหมายของการเป็นเบรกเกอร์เส้นโค้งคืออะไร?
หมายความว่าพฤติกรรมของเบรกเกอร์ในแง่ของการทริปขึ้นอยู่กับเส้นโค้งเวลากระแสที่เผยแพร่แทนที่จะเป็นค่าทริปคงที่ เส้นโค้งนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเวลาทำงานของอุปกรณ์สำหรับแต่ละค่าคูณของกระแสที่กำหนด โดยสรุปเกี่ยวกับสองประเภทของการทริป: แบบความร้อนช้า ซึ่งปกป้องสายไฟจากการโอเวอร์โหลด และแบบแม่เหล็กทันที ซึ่งปกป้องจากการลัดวงจร ตัวอักษรที่ระบุประเภทของวงจรบนอุปกรณ์ – B, C หรือ D ตาม IEC 60898-1 – ระบุค่าคูณที่อุปกรณ์นั้นอยู่ในช่วง: 3-5, 5-10 และ 10-20 เท่าของกระแสที่กำหนดตามลำดับ หลักการทำงานของเส้นโค้งคือการกำหนดเวลาทริปมากกว่ากระแสสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถรับได้.
เบรกเกอร์มีสามประเภทอะไรบ้าง?
ประเภทมาตรฐานในกลุ่ม IEC 60898-1 มีสามประเภท ประเภทแรกคือประเภท B ที่มีช่วงการตัดวงจรแม่เหล็ก 3 ถึง 5 เท่าของกระแสที่กำหนด; ประเภท C ที่มีการตัดวงจรแม่เหล็ก 5 ถึง 10 เท่าของกระแสที่กำหนด; และประเภท D ที่ 10 ถึง 20 เท่าของกระแสที่กำหนด ประเภท B เหมาะสำหรับโหลดที่มีการกระชากน้อยหรือแทบไม่มีเลย เช่น ระบบไฟส่องสว่าง, ฮีตเตอร์แบบต้านทาน, ปลั๊กไฟ และเครื่องมือควบคุม ประเภท C เป็นประเภทที่นิยมสำหรับโหลดผสมและมอเตอร์ทั่วไป ซึ่งทำให้เป็นสเปคที่ใช้บ่อยที่สุดในงานจำหน่ายไฟฟ้าเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ประเภท D ใช้กับอุปกรณ์ที่มีโหลดกระชากสูง เช่น หม้อแปลงขนาดใหญ่, เครื่องเชื่อม, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, เครื่องเอ็กซ์เรย์ และมอเตอร์ขนาดใหญ่ นอกจากสามประเภทนี้ ยังมีประเภท A, Z และ K ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานเฉพาะ และเบรกเกอร์แบบโมลด์สมัยใหม่มักมาพร้อมกับการตั้งค่าที่ปรับได้ แทนที่จะเป็นค่าคงที่.
เบรกเกอร์โค้ง AC หมายความว่าอย่างไร?
คำว่า “โค้ง AC” ไม่มีอยู่เฉพาะในมาตรฐาน IEC 60898-1 จริงๆ แล้ว “โค้ง AC” อาจหมายถึงสองความหมาย เช่น อาจหมายถึงอุปกรณ์ที่กำหนดสำหรับการใช้งาน AC แทน DC เนื่องจากการตัดวงจรของอาร์คใน DC ยากกว่ามากเพราะกระแสไฟฟ้าไหลอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์ที่กำหนดสำหรับการใช้งาน DC โดยเฉพาะจะมีอุปกรณ์พิเศษ เช่น ช่องอาร์คและขั้วต่อ “โค้ง AC” อาจหมายถึงประเภท C เนื่องจากการใช้คำผิดหรือความเข้าใจผิด จึงสำคัญที่จะต้องระมัดระวังเมื่อใช้คำนี้ เพราะคำสั่งซื้อใดๆ ต้องระบุความหมายที่ตั้งใจของ “โค้ง AC” สำหรับการใช้งานที่ต้องทำงานในโหมด DC เช่น เซลล์แสงอาทิตย์หรือการเก็บพลังงานแบตเตอรี่ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องพึ่งพาอุปกรณ์ที่กำหนดสำหรับการใช้งาน DC เท่านั้นและใช้โค้ง DC ที่ผลิตโดยผู้ผลิตเท่านั้น.
ความแตกต่างระหว่างเบรกเกอร์โค้ง B และโค้ง C คืออะไร?
ความแตกต่างอยู่ที่โค้งการตัดวงจรแม่เหล็ก เบรกเกอร์ประเภท B ตัดวงจรที่ 3-5 เท่าของกระแสที่กำหนด ในขณะที่ประเภท C ตัดวงจรที่ 5-10 เท่า ในด้านอื่นๆ เช่น กลไกป้องกันความร้อน, ความสามารถในการรับกระแสต่อเนื่อง และขนาด พวกมันแทบจะเหมือนกัน ในทางปฏิบัติ ประเภท B มีความไวมากกว่า ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการตรวจจับสภาวะความผิดปกติที่เกิดขึ้นในวงจรที่มีการกระชากต่ำ อย่างไรก็ตาม มันก็จะตัดวงจรเมื่อมอเตอร์เริ่มทำงาน ประเภท C สามารถทนต่อกระแสกระชาก 5 ถึง 8 เท่าที่มอเตอร์ผลิตได้ ในขณะที่ยังคงมีความไวเพียงพอสำหรับการใช้งานทั่วไป ดังนั้นจึงมักเป็นเบรกเกอร์มาตรฐานในงานติดตั้งเชิงอุตสาหกรรมและพาณิชย์ ในทางทฤษฎี ไม่มีประเภทใดดีกว่าอีกประเภทหนึ่ง; แต่ละประเภทเหมาะสมกับการทำงานในสภาวะของตนเอง.
ฉันจะแก้ปัญหาการตัดวงจรโดยไม่จำเป็นได้โดยการติดตั้งเบรกเกอร์ที่มีกระแสสูงขึ้นได้หรือไม่?
ไม่, งานนี้มีความอันตรายสูงมาก การจัดอันดับแอมแปร์ของเบรกเกอร์ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับกระแสของสายไฟที่มันป้องกัน (โดยทั่วไปวงจร 15 A จะเชื่อมต่อกับสายไฟ 14 AWG ในขณะที่วงจร 20 A มักจะเดินสายด้วยสายไฟ 12 AWG) ซึ่งหมายความว่าการเชื่อมต่อเบรกเกอร์ 32 A กับสายไฟ 20 A อาจทำให้สายไฟร้อนเกินไปโดยไม่มีการป้องกันและอาจเกิดไฟไหม้ได้ เมื่อเกิดปัญหาการตัดวงจรโดยไม่จำเป็นในวงจรมอเตอร์ ควรพิจารณาว่าเป็นปัญหาเกี่ยวกับเส้นโค้งมากกว่าปัญหาการจัดอันดับ และแก้ไขโดยเปลี่ยนจาก Type B เป็น Type C หรือจาก C เป็น D (ถ้ากระแสเริ่มต้นสามารถรับได้) พร้อมตรวจสอบผลลัพธ์จากค่ากระแสเริ่มต้นจริงแทนการคาดเดา.
อ้างอิง
- International Electrotechnical Commission — IEC 60898-1 เบรกเกอร์วงจรสำหรับที่อยู่อาศัยและการติดตั้งที่คล้ายกัน
- International Electrotechnical Commission — IEC 60947-2 เบรกเกอร์วงจรสำหรับการติดตั้งในอุตสาหกรรม
- UL Solutions — UL 489 เบรกเกอร์วงจรแบบเคสขึ้นรูปและ UL 1077 ตัวป้องกันเสริม
- BSI — BS EN 60898-1 ข้อกำหนดสำหรับลักษณะการตัดวงจรของ MCB
- NFPA — National Electrical Code, บทความ 240 การป้องกันกระแสเกิน
สรุป
เบรกเกอร์แบบเส้นโค้งเป็นเพียงเบรกเกอร์ชนิดหนึ่งที่มีพฤติกรรมเฉพาะซึ่งระบุโดยเส้นโค้ง สิ่งที่แตกต่างกันในแต่ละเส้นโค้งคือค่ากระแสที่อุปกรณ์แม่เหล็กจะทำงาน Type B ทำงานที่สามถึงห้าเท่าของกระแสชื่อกำหนดและเหมาะสำหรับโหลดที่เริ่มต้นอย่างราบรื่น; Type C ที่ห้าถึงสิบเท่าและเหมาะสำหรับมอเตอร์และโหลดผสมที่เป็นลักษณะทั่วไปของการติดตั้ง; Type D ที่สิบถึงยี่สิบเท่าและมีไว้สำหรับหม้อแปลง เครื่องเชื่อม และอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่ปล่อยพัลส์จนเบรกเกอร์ที่เลือกอย่างถูกต้องจะตัดวงจรตลอดเวลา การตอบสนองต่อความร้อนเกินของอุปกรณ์ทั้งหมดเหมือนกัน นั่นคือจุดที่ทำให้ไม่มีความสับสนเพราะชัดเจนว่าเส้นโค้งเกี่ยวกับการแยกแยะกระแสเริ่มต้น ไม่ใช่เกี่ยวกับความสามารถในการป้องกัน เพื่อหลีกเลี่ยงการตัดวงจรโดยไม่จำเป็น ให้กำหนดการจัดอันดับสายไฟ เส้นโค้งตามเส้นโค้งกระแสเริ่มต้นของโหลด ตรวจสอบว่าอุปกรณ์ที่เลือกข้างต้นตอบสนองในเวลาสั้น ๆ ในกรณีกระแสลัดวงจรต่ำสุด ใช้ปัจจัยลดทอน และตรวจสอบการประสานงานกับอุปกรณ์ต้นทาง.
